في صناعة أواني الطهي المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، تُعدّ عملية تلدين الحواف خطوةً أساسيةً قبل عملية التمديد، إذ تؤثر بشكل مباشر على دقة المعالجة اللاحقة وجودة المنتج. يُحقق هذا الجهاز الآلي المُبسّط تكاملاً سلساً بين تلدين حواف أواني الطهي المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ وعملية التمديد، وذلك من خلال تصميم متكامل يشمل نقل السيور الناقلة، والتلدين عالي التردد، ووصلات التثبيت، مما يُعالج مشكلات انخفاض الكفاءة وعدم انتظام عملية التلدين المرتبطة بالعمليات اليدوية التقليدية. فيما يلي تحليل مُفصّل لبنية الجهاز، وتدفق العملية، ومزايا التطبيق:
![حل بسيط وفعال لمعالجة أواني الطهي 1]()
أولاً: تصميم بنية المعدات الأساسية وتدفق العمليات - تصميم أتمتة العمليات الكاملة
- وحدة التغذية والنقل: يتم وضع قوالب الأواني المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ يدويًا على حزام النقل (بسرعة 0.5-1 متر/دقيقة)، ويتم ضمان دقة تحديد المواقع بواسطة حواجز الحد (الانحراف ≤±1 مم)؛ حزام النقل مصنوع من السيليكون المقاوم لدرجات الحرارة العالية لتجنب خدش سطح الإناء، وهو متوافق مع قوالب الأواني المستديرة بقطر 180-300 مم.
- تحديد موضع التثبيت الآلي: عندما تصل قطعة الوعاء الخام إلى الموضع المحدد، يقوم جهاز التثبيت الهوائي (دقة تحديد الموضع ±0.05 مم) بتثبيت حافة الوعاء تلقائيًا، وفي نفس الوقت تقوم آلية الرفع برفع قطعة الوعاء الخام عموديًا، مما يكشف المنطقة المراد تلدينها (عرض حافة الوعاء 10-20 مم).
- وحدة التلدين عالية التردد: ينزل ملف حث حلقي مصمم خصيصًا (بقطر داخلي أكبر بـ 20 مم من قطر وعاء التسخين) إلى مسافة 5-8 مم من حافة الوعاء، ويُطبَّق تيار عالي التردد بتردد 200 كيلوهرتز. في غضون 3-5 ثوانٍ، ترتفع درجة حرارة حافة الوعاء إلى 750-800 درجة مئوية (نطاق درجة حرارة التلدين للفولاذ المقاوم للصدأ). يراقب مقياس حرارة بالأشعة تحت الحمراء درجة الحرارة في الوقت الفعلي. بمجرد الوصول إلى القيمة المحددة، يرتفع الملف تلقائيًا. هامش الخطأ في زمن التلدين ≤ ±0.5 ثانية.
- التحميل والتفريغ الثانوي: بعد تحرير المشابك، يسقط قالب الوعاء مرة أخرى على سير النقل ويتم دفعه إلى محطة التمديد بواسطة مشابك لاحقة؛ يتم اكتشاف المنتجات غير المطابقة للمواصفات (مثل درجة حرارة التلدين غير الكافية) بواسطة أجهزة استشعار كهروضوئية ويتم دفعها إلى حوض النفايات بواسطة أسطوانات الفرز، بمعدل أتمتة يزيد عن 95٪.
![حل بسيط وفعال لمعالجة أواني الطهي 2]()
ثانيًا: المزايا التكنولوجية: ضمان مزدوج للتلدين الدقيق والإنتاج عالي الكفاءة
1. تتحسن جودة التلدين بشكل ملحوظ.
- توحيد درجة الحرارة: يبلغ الانحراف المحيطي لدرجة الحرارة حول حافة الوعاء ≤ ±5 درجة مئوية، وهو ما يمثل تحسناً كبيراً مقارنة بالتلدين التقليدي باللهب (الانحراف ±15 درجة مئوية)، مما يتجنب خشونة الحبيبات أو عيوب التسخين الزائد الناتجة عن التسخين الزائد الموضعي.
- تحسين البنية المجهرية: بعد التلدين، يتم التحكم في حجم حبيبات الفولاذ المقاوم للصدأ عند 20-30 ميكرومتر (المتطلبات القياسية ≤40 ميكرومتر)، ويتم تقليل الصلابة من HV200-250 قبل التلدين إلى HV140-160، وتزداد الاستطالة إلى أكثر من 40٪، مما يحسن بشكل كبير أداء تشكيل الشد اللاحق.
2. قفزة في كفاءة الإنتاج
- التشغيل بدون عمال: لا يلزم سوى عامل واحد ليكون مسؤولاً عن تحميل المواد ومراقبة المعدات، مما يقلل عدد المشغلين بمقدار 3-4 مقارنة بالعمليات التقليدية، ويقلل تكاليف العمالة بنسبة 60٪.
- ربط سلس للعملية: المسافة بين محطتي التلدين والتمديد لا تتجاوز مترًا واحدًا، ولا حاجة لمعالجة القطعة الخام مرتين، مما يقلل دورة العملية بنسبة 40%. وبفضل آلة التمديد الآلية اللاحقة، يمكن إتمام عملية "التلدين - التمديد - التشكيل" بالكامل في 30 ثانية لكل قطعة.
3. بساطة ومرونة المعدات
- استثمار منخفض التكلفة: يبلغ إجمالي الاستثمار في المعدات حوالي 200,000 إلى 300,000 يوان، وهو ما يعادل ثلث تكلفة خط إنتاج مؤتمت بالكامل، مما يجعله مناسبًا لاحتياجات التحديث لمصانع أدوات الطهي الصغيرة والمتوسطة الحجم.
- إمكانية التغيير السريع: من خلال تغيير وحدة التثبيت (وقت التغيير ≤ 10 دقائق)، يمكن أن يكون متوافقًا مع قوالب الأواني ذات الأقطار المختلفة، مما يدعم إنتاج دفعات صغيرة من أنواع متعددة.
![حل بسيط وفعال لمعالجة أواني الطهي 3]()
ثالثًا: سيناريوهات التطبيق النموذجية وبيانات التأثير
1. تلدين مقلاة ووك منزلية من الفولاذ المقاوم للصدأ
- قطعة العمل: مقلاة ووك بقطر 280 مم (المادة: فولاذ مقاوم للصدأ 304، السماكة: 1.2 مم)
معايير العملية:
- التردد 200 كيلو هرتز، الطاقة 18 كيلو واط، وقت التلدين 4 ثوانٍ؛
- يبلغ عرض ملف الحث 15 مم ويغطي منطقة التلدين حول حافة الوعاء.
تأثير:
- بعد عملية التشكيل بالشد، انخفض معدل التشققات عند حافة الوعاء من 8% في العملية التقليدية إلى 1.5%؛
- مع خشونة سطح Ra≤1.6μm، لا يلزم إجراء المزيد من التلميع، ويتحسن معدل الإنتاج إلى 98٪.
2. تلدين أواني الحساء التجارية المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ
- قطعة العمل: قدر حساء بقطر 300 مم (المادة: الفولاذ المقاوم للصدأ 430، السماكة: 2.0 مم)؛
- تحديات المعالجة: تتطلب عملية تلدين حواف الأواني ذات الجدران السميكة ضمان تليين الأنسجة العميقة؛
- الحل: استخدام عملية "التلدين ثنائي التردد": أولاً التسخين المسبق إلى 500 درجة مئوية عند 50 كيلو هرتز (عمق التسخين 2 مم)، ثم التسخين السريع إلى 800 درجة مئوية عند 200 كيلو هرتز؛ طريقة التبريد: التبريد بالهواء إلى درجة حرارة الغرفة لتجنب الإجهاد المتبقي الناتج عن التبريد السريع؛
- النتائج: إن تجانس الصلابة بعد التلدين هو ≤5HV، ويصل معدل الترقق الأقصى أثناء التمديد إلى 35٪، مما يلبي متطلبات القوة العالية لأواني الطهي التجارية.
رابعاً: النقاط الرئيسية لصيانة وتشغيل المعدات
1. النقاط الرئيسية للصيانة الدورية
- معايرة التركيب: تحقق من دقة تحديد موضع التركيب أسبوعيًا باستخدام مؤشر قرصي، واستبدله على الفور عندما يتجاوز التآكل 0.1 مم؛
- تنظيف الملف: قم بإزالة الحطام المعدني من سطح ملف الحث يوميًا باستخدام الهواء المضغوط لتجنب خطر حدوث ماس كهربائي؛
- معايرة قياس درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء: تتم معايرة وحدة قياس درجة الحرارة شهريًا باستخدام فرن الجسم الأسود القياسي لضمان أن يكون خطأ اكتشاف درجة الحرارة ≤ ±2 درجة مئوية.
2. إجراءات التشغيل الآمنة
- حافظ على مسافة آمنة لا تقل عن متر واحد عند تشغيل الجهاز لتجنب الإشعاع عالي التردد؛
- افصل مصدر الطاقة عند تغيير المشابك أو الملفات لمنع التشغيل العرضي؛
- مجهزة بمطفآت حريق تعمل بالمسحوق الجاف للتعامل مع المخاطر المحتملة لحرائق الدوائر القصيرة.
خامساً: عوائد الاستثمار وتوصيات الترقية
1. تحليل التكلفة والعائد
بناءً على طاقة إنتاجية سنوية تبلغ 300,000 وحدة: استثمار المعدات: 30,000 دولار أمريكي؛ وفورات سنوية في تكاليف العمالة: 20,000 دولار أمريكي (تقليل عدد العمال بمقدار 3)؛ وفورات سنوية في خسائر المواد: ما يقرب من 2 طن من صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ بسبب انخفاض معدل التشقق؛ فترة استرداد الاستثمار: حوالي 14 شهرًا.
2. مسار الترقية الذكي
إضافة فحص بصري: إضافة كاميرا صناعية بعد محطة التلدين للكشف عن لون حافة الوعاء في الوقت الفعلي (للحكم على تجانس درجة الحرارة)، ورفض المنتجات المعيبة تلقائيًا؛ الاتصال بنظام إدارة التصنيع: تسجيل بيانات مثل وقت التلدين ودرجة الحرارة ورقم التثبيت لكل وعاء خام لتحقيق تتبع كامل للجودة؛ ترقية محرك سيرفو: استبدال التثبيت الهوائي بتثبيت كهربائي سيرفو، وتحسين دقة تحديد المواقع إلى ±0.02 مم، والتكيف مع إنتاج أوعية بدقة أعلى.
![حل بسيط وفعال لمعالجة أواني الطهي 6]()
توفر هذه المعدات الآلية البسيطة لتليين وتمديد حواف أواني الطهي المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، حلاً فعالاً لمصنعي أواني الطهي من الشركات الصغيرة والمتوسطة الحجم، حيث تتميز بانخفاض تكلفتها، وقابليتها العالية للتكيف، وسهولة صيانتها. ولا يقتصر دورها على التحكم الدقيق في درجة الحرارة وتكامل العمليات بسلاسة، بل يساهم أيضاً في حل مشكلات الجودة في عمليات التليين التقليدية، ويساعد الشركات على تعزيز قدرتها التنافسية في السوق من خلال إمكانيات الإنتاج على نطاق واسع. وسواءً كان الإنتاج بكميات كبيرة لأواني الطهي المنزلية أو المعالجة المخصصة لأدوات المطبخ التجارية، فإن هذه المعدات تقدم أداءً مستقراً باستمرار، لتصبح ركيزة أساسية في خط الإنتاج.